(57)【要約】光源装置１は、中央領域が周辺領域よりも強い光量の光束を出射する光源部１０と、入射する光束を集光する集光光学系３０と、光源部１０と集光光学部３０との間に配設され、中央部が周辺部よりも強い負のパワーを有する配光補正光学素子２０と、集光光学系３０が集光した光束を導光するライトガイト２Ｄ、を着脱自在に接続可能なコネクタ部４０と、を具備する。
2011155292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央領域が周辺領域よりも強い光量の光束を出射する光源部と、
入射する光束を集光する集光光学系と、
前記光源部と前記集光光学部との間に配設され、中央部が周辺部よりも強い負のパワーを有する配光補正光学素子と、
前記集光光学系が集光した光束を導光するライトガイト、を着脱自在に接続可能なコネクタ部と、を具備することを特徴とする光源装置。
【請求項２】
以下の（式１）を満足することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
（式１）  ２．２＜ＡＢＳ（ｆｃ／ｆ）＜５．５
ただし、ｆｃは、前記配光補正光学素子の中央部の焦点距離であり、ｆは前記集光光学系の焦点距離。
【請求項３】
以下の（式２）を満足することを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
（式２）  ３．０＜ＡＢＳ（ｆｃ／ｆ）＜５．０
【請求項４】
前記配光補正光学素子が、前記集光光学系の前側焦点位置から、（−０．８×ＡＢＳ（ｆ））〜（＋０．３×ＡＢＳ（ｆ））の位置に配設されていることを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
【請求項５】
前記配光補正光学素子の前記中央領域の径が、前記光源部の出射する前記光束の有効光束の径の１５％〜５０％であることを特徴とする請求項４に記載の光源装置。
【請求項６】
前記配光補正光学素子の前記中央領域の径が、前記光源部の出射する前記光束の有効光束の径の２０％〜３０％であることを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
【請求項７】
前記集光光学系が負の焦点距離を有することを特徴とする請求項６に記載の光源装置。
【請求項８】
前記配光補正光学素子の少なくとも片面に紫外線カット膜または赤外線カット膜の少なくともいずれかが形成されていることを特徴とする請求項７に記載の光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ライトガイドに光を供給する光源装置、特に内視鏡用の光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ライトガイドに光を供給する光源装置の出射光は、光強度分布特性だけでなく角度分布特性を含めた配光（angular distribution）特性が重要である。すなわち、内視鏡画像の明るさを確保するための、光源からの光をライトガイドに効率よく結合させる集光性能だけでなく、内視鏡画像の外周部の明るさを確保するために、入射角度の大きい光束の光軸付近の光束に対する相対強度が保たれた広配光特性が、光源装置には要求される。【０００３】
明るい光が要求される内視鏡用光源装置では、キセノンランプまたはメタルハライドランプ等の放電灯が光源ランプとして使用されている。しかし、放電電極が光路中に配設されている放電灯を有する光源ランプでは、放電電極および放電電極を内包するバルブが光を遮蔽するため出射する光束の中央領域が暗くなる、いわゆる中抜け現象が発生していた。これに対して、放電電極、バルブ、リフレクタ開口径等を細径化することにより、より明るい光を出射するように改善された放電灯を有する光源ランプでは、逆に出射する光束の中央領域が周辺領域よりも強い光量となる。【０００４】
出願人は、日本国特開２００３−３３１６２２号公報に、インテグレータ部を有する光源装置を開示している。インテグレータ部は、入射側インテグレータレンズ、出射側インテグレータレンズおよびインテグレータ用集光レンズからなる。入射側インテグレータレンズに入射された照明光は、複数の光軸の光束に分割された後、対向する出射側インテグレータレンズに入射され、ここで各光束が拡散された後、インテグレータ用集光レンズにて略同心上に合成されて、集光レンズ側へ出射される。【０００５】
しかし、インテグレータ部は、複数のレンズを間隔をおいて配置する必要があるために、光源装置の小型化は容易ではなかった。【０００６】
本発明は、広配光特性を有する小型の光源装置を提供することを目的とする。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施例の光源装置は、中央領域が周辺領域よりも強い光量の光束を出射する光源部と、入射する光束を集光する集光光学系と、前記光源部と前記集光光学部との間に配設され、中央部が周辺部よりも強い負のパワーを有する配光補正光学素子と、前記集光光学系が集光した光束を導光するライトガイト、を着脱自在に接続可能なコネクタ部と、を具備する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態の光源装置の構成図である。
【図２】第１の実施形態の光源装置の光学系の構成図である。
【図３Ａ】光源部が出射する光束の強度分布を説明するための図である。
【図３Ｂ】光源部が出射する光束の強度分布を説明するための図である。
【図４Ａ】第１の実施形態の光源装置の配光補正光学素子の正面図である。
【図４Ｂ】第１の実施形態の光源装置の配光補正光学素子の断面図である。
【図５】光源装置の配光特性図である。
【図６】光源装置の配光特性図である。
【図７】光源装置の配光特性図である。
【図８】光源装置の配光特性図である。
【図９】第２の実施形態の光源装置の光学系の構成図である。
【図１０】光源装置の配光特性図である。
【図１１】第３の実施形態の光源装置の光学系の構成図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
＜第１の実施形態＞
図１に示すように、第１の実施形態の光源装置１は、内視鏡２と、ＣＣＵ（カメラコントロールユニット）３と、モニタ４等と、ともに内視鏡システム５を構成する。内視鏡２は、体腔内に挿入される細長い挿入部２Ａの基端側に配設された操作部２Ｂと、操作部２Ｂの側面部に接続されたライトガイドケーブル２Ｃと、を有する。【００１０】
ライトガイドケーブル２Ｃの延出した先端部にはライトガイドコネクタ２Ｃ１が設けられており、ライトガイドコネクタ２Ｃ１は光源装置１のコネクタ部４０に接続可能である。ライトガイドケーブル２Ｃの中にはライトガイド２Ｄが挿通されている。【００１１】
光源装置１が発生した光は、ライトガイド２Ｄを介して挿入部２Ａの先端部まで導光され、照明光学系２Ｅを介して被写体に向けて出射される。照明された被写体は先端部に配設されたＣＣＤ等の撮像素子（不図示）により撮像され、撮像信号はＣＣＵ３で信号処理された後、内視鏡画像として、モニタ４の画面に表示される。【００１２】
図１および図２に示すように、光源装置１は、光源部１０と、フィルタ部１５と、配光補正光学系である配光補正光学素子（以下、「補正素子」ともいう。）２０と、集光光学系３０と、コネクタ部４０と、を具備する。光源部１０は、キセノンランプまたはメタルハライドランプ等の放電灯からなる光源１１と、放物面形状のリフレクタ１２と、を有する。光源１１は光路中に細径の電極１１Ａを有する。【００１３】
そして、図３Ａに示すように、中抜け現象が発生する光源部では、出射する光束の光量は、光軸Ｏの近傍、すなわち中央領域において、周辺領域よりも少なくなる。これに対して、図３Ｂに示すように光源部１０では、出射する光束の光量は中央領域が周辺領域よりも強い。なお、図３Ａおよび図３Ｂに示す、有効光束径（ＥＤ）は、光源部が出射する光束の９５％の光量を有する光束の外径（以下、単に「径」ともいう）である。【００１４】
光源部１０は細径の放電電極１１Ａおよびバルブを有し、強い光量の光束を出射する仕様のため、例えば、中央（光軸上）の光束密度に対して、有効光束径（ＥＤ）の中央±３０％の径内において光束密度が８０％以下となるような、中央の相対強度が高い光束分布を有する。なお、中央領域が周辺領域よりも強い光量の光束を出射する光源装置であれば、光源として発光ダイオード等を用いてもよいし、リフレクタ１２を有していなくてもよい。【００１５】
フィルタ部１５は、紫外線カットフィルタ１５Ａ（Ｌ２）と、赤外線カットフィルタ１５Ｂ（Ｌ４）と、を有する。例えば、紫外線カットフィルタ１５Ａは、可視光を透過し紫外光を遮断するフィルタであり、赤外線カットフィルタ１５Ｂは、可視光を透過し赤外光を遮断するフィルタである。【００１６】
補正素子２０（Ｌ６）は、図４Ａおよび図４Ｂに示すように、１枚の略平板状ガラスである。補正素子２０は、片面の中央部に凹部２３が形成されており、中央部が負のパワーのレンズとなっている。例えば後述するように凹部２３の壁面は曲率半径４０ｍｍの球面であり、深さは２８０μｍである。【００１７】
補正素子２０の中央部の形状は、負のパワーのレンズを構成するものであれば、円錐形状でもよいし、フレネルレンズまたは回折格子であってもよい。しかし製造容易性の観点からは球面形状が好ましい。すなわち、平板ガラスの一面の中央に球面状の凹部を形成した補正素子２０は製造が容易であり安価である。【００１８】
集光光学系３０は前レンズ群３０Ｆと後レンズ群３０Ｒとからなり、前レンズ群３０ＦはレンズＬ８、Ｌ１０、Ｌ１２を有し、後レンズ群３０Ｒは、Ｌ１４、Ｌ１６、Ｌ１８を有する。集光光学系３０は、入射する光束を前レンズ群３０Ｆにより焦点Ｆ１０に集光した後、拡散し、再度、後レンズ群３０Ｒの焦点Ｆ１１に集光する、いわゆるリレー光学系である。リレー光学系の集光光学系３０は、前レンズ群３０Ｆと後レンズ群３０Ｒとの間の光束の光軸Ｏに対する角度が小さいために、この間に色フィルタ等を配設するのに適している。なお、リレー光学系の集光光学系３０は、後レンズ群３０Ｒの有効半径が、前レンズ群３０Ｆの有効半径よりも小さいために、負の焦点距離を有する。負の焦点距離とは、集光光学系３０の主平面の位置が、後レンズ群３０Ｒの後側焦点Ｆ１１よりも、後側にあることを意味している。【００１９】
以下の表１に、光源装置１を構成する光学部材の数値データ等を示す。数値データ中、ｒは各面の曲率半径、ｄは各光学部材の肉厚または空気間隔、ｎは各光学部材のｅ線における屈折率、νは各光学部材のｅ線におけるアッベ数、ＥＲは有効半径を表している。ｒ、ｄ、およびＥＲの単位はｍｍである。
【表１】
2011155292.tif 000003
【００２０】
光源装置１の光学部材は以下の構成である。【００２１】
光源部１０の有効光束の径（ＥＤ）：３０ｍｍ
補正素子２０の外形（ＲＤ）：３８ｍｍ（表１：ＥＲ６×２）
補正素子２０の中央領域の径（Φ）：８ｍｍ
補正素子２０の中央領域の曲率半径（ｒ６）：４０ｍｍ  （表１：＊１）
補正素子２０の周辺領域の曲率半径（ｒ６Ａ）：∞  （表１：＊１）
補正素子２０の中央領域の焦点距離：ｆｃ＝-８４．６ｍｍ
集光光学系３０の焦点距離：ｆ＝−１９．２ｍｍ
集光光学系３０の前側焦点位置Ｆ１：光源部１０の出射面（Ｌ１）から１０３．６ｍｍ
補正素子２０の配置位置：光源部１０の出射面（Ｌ１）から９３．２ｍｍ
接続するライトガイド２Ｄの径（ＬＤ）：０．８ｍｍ
ただし、「補正素子２０の配置位置」とは、「補正素子２０の最も光源部１０に近い面（ｒ６）の位置」である。【００２２】
以下、実験によって得られた各数値の結果を記す。図５に、光源装置のコネクタ部４０における配光特性を示す。図５Ａは上記構成の光源装置１の配光特性であり、図５Ｂは補正素子を配置しなかった場合の配光特性である。図５に示した配向特性では、光量は最高光量で規格化しているが、（Ａ）光源装置１の場合の光量は、２０２．２ルーメン（ｌｍ）だったのに対して、（Ｂ）補正素子なしの場合の光量は１７８．７ルーメンであった。【００２３】
なお、光源装置１においては、各パラメータは以下の通りである。【００２４】
補正素子２０の中央領域の焦点距離ｆｃと、集光光学系３０の焦点距離ｆとの比の絶対値、ＦＲは、（ＦＲ＝ＡＢＳ（ｆｃ／ｆ）＝ＡＢＳ（−８４．６ｍｍ／−１９．２ｍｍ）＝４．４）である。なお、ＡＢＳ（Ｘ）はＸの絶対値を示す。【００２５】
補正素子２０の配置位置は、集光光学系３０の前側焦点位置Ｆ１との関係で示すと、（９３．２−１０３．６＝−１０．４ｍｍ）である。ここで、配置位置の値がマイナスなのは、光軸Ｏ上において集光光学系３０の前側焦点位置Ｆ１よりも光源部１０側であることを意味している。配置位置は、集光光学系３０の焦点距離ｆの絶対値に対する比、ＳＰで表現すると（ＳＰ＝−１０．４ｍｍ／ＡＢＳ（−１９．２ｍｍ）＝−０．５４）である。【００２６】
補正素子２０の中央領域の径Φは、８ｍｍであり、光源部１０の出射する光束の有効光束径ＥＤは３０ｍｍである。補正素子２０の中央領域の径Φを、光源部１０の出射する光束の有効光束径ＥＤに対する値ＬＲで示すと、ＬＲ＝８／３０＊１００＝２７％である。【００２７】
次に、光源装置１と同じ基本構造を有する光源装置について、光学系の一部のパラメータを変更した場合の配光特性等について説明する。【００２８】
＜補正素子の中央部の焦点距離（ｆｃ）＞
図６に、φ＝８ｍｍのときに、補正素子２０の中央部の焦点距離ｆｃが、（Ｃ）−４２．３ｍｍの場合、（Ｄ）−１０５．７ｍｍの場合の配向特性を示す。なお、図６において、（Ａ）、（Ｂ）は、図５と同じように、（Ａ）−８４．６ｍｍ、（Ｂ）補正素子２０を配置しなかった場合、である。【００２９】
補正素子２０の中央領域の焦点距離ｆｃと、集光光学系３０の焦点距離ｆとの比の絶対値、ＦＲで示すと、（Ａ）ＦＲ＝４．４、（Ｃ）ＦＲ＝２．２、（Ｄ）ＦＲ＝５．５となる。【００３０】
＜補正素子の中央領域の径（Φ）＞
図７に、補正素子２０の中央領域の径Φおよび補正素子２０の中央領域の焦点距離ｆｃを変えた場合の配向特性を示す。図７において（Ａ）はφ８ｍｍ、ｆｃ＝-４２．３ｍｍ、（Ｃ）はφ＝６．４ｍｍ、ｆｃ＝-１０５．７ｍｍ、（Ｄ）はφ＝５．６ｍｍ、ｆｃ＝-４２．３ｍｍ、（Ｂ）は補正素子２０を配置しなかった場合である。【００３１】
補正素子２０の中央領域の径Φを、光源部１０の出射する光束の有効光束径ＥＤに対する値、ＬＲで示すと、（Ａ）ＬＲ＝２７％、（Ｃ）ＬＲ＝２１％、（Ｄ）ＬＲ＝１９％である。【００３２】
＜補正素子の配置位置＞
図８に、ｆｃ＝−８４．６ｍｍのときに、補正素子２０の配置位置を変えた場合の配向特性を示す。配置位置は、集光光学系３０の前側焦点位置Ｆ１から、（Ａ）−１０．１ｍｍ、（Ｃ）＋６ｍｍ、（Ｄ）−１６．９ｍｍであり、（Ｂ）は補正素子２０を配置しなかった場合である。【００３３】
配置位置は、集光光学系３０の焦点距離ｆに対する比ＳＰで示すと、（Ａ）ＳＰ＝−０．５４、（Ｃ）ＳＰ＝＋０．３１、（Ｄ）はＳＰ＝−０．８８である。【００３４】
＜接続するライトガイド２Ｄの径（ＬＤ）＞
表２に、接続するライトガイド（ＬＧ）２Ｃの径（ＬＤ）を変えた場合の、集光光量（単位：ルーメン）を示す。
【表２】
2011155292.tif 000004
【００３５】
すなわち、配向特性と集光光量とのバランスの良い光源装置を得るための、補正素子２０の条件は以下の通りである
（式１：条件１）  ２．２＜ＡＢＳ（ｆｃ／ｆ）＜５．５、好ましくは、（式２：条件２）  ３．０＜ＡＢＳ（ｆｃ／ｆ）＜５．０
（式１）および（式２）は、補正素子２０の中央領域の焦点距離ｆｃと、集光光学系３０の焦点距離ｆとの比の絶対値、ＦＲを規定するものである。図６には、（Ａ）ＦＲ＝４．４、（Ｃ）ＦＲ＝２．２、（Ｄ）ＦＲ＝５．６の３つの場合を示したが、さらに詳細な検討を行った結果、（式１）を満足する場合に、光源装置の配向特性に改善があった。例えば（Ｂ）補正素子２０を配置しなかった場合には、角度１５度の狭角成分の光強度（以下「ＬＭ１５」という）は最大光強度（以下「ＬＭ」という）の６０％であったが、（式１）を満足する場合には、８０％以上に改善した。さらに（式２）を満足する場合に、さらに大きな改善、例えばＬＭ１５がＬＭの９０％以上となった。【００３６】
（条件３）補正素子が、集光光学系の前側焦点位置から、（−０．８×ＡＢＳ（ｆ））〜（＋０．３×ＡＢＳ（ｆ））の位置に配設されている。【００３７】
（条件３）は、補正素子２０の配置位置の、集光光学系３０の焦点距離ｆに対する比、ＳＰを規定するものである。図８には、（Ａ）ＳＰ＝＋０．３１、（Ｂ）ＳＰ＝−０．５４、（Ｃ）ＳＰ＝−０．８８、の３つの場合を示したが、さらに詳細な検討を行った結果、（条件３）を満足する場合に、光源装置の配向特性に改善があった。例えば（Ｂ）補正素子２０を配置しなかった場合には、ＬＭ１５は、ＬＭの５０％であったが、（条件３）を満足する場合には、ＬＭの６０％以上となった。【００３８】
（条件４）補正素子の中央領域の径が、光源部の出射する前記光束の有効光束の径の１５％〜５０％、好ましくは（条件５）２０％〜３０％である。【００３９】
（条件４）および（条件５）は、補正素子２０の中央領域の径（Φ）の、光源部１０の出射する光束の有効光束径ＥＤに対する値、ＬＲを規定するものである。図８には、（Ａ）ＬＲ＝２７％、（Ｃ）ＬＲ＝２１％、（Ｄ）ＬＲ＝１９％、の３つの場合を示したが、さらに詳細な検討を行った結果、（条件４）を満足する場合に、光源装置の配向特性に改善があった。例えば（Ｂ）補正素子２０を配置しなかった場合には、ＬＭ１５が、ＬＭの５５％であったが、（条件４）を満足する場合には、ＬＭの７０％以上となった。さらに（条件５）を満足する場合に、さらに大きな改善、例えばＬＭ１５がＬＭの８０％以上となった。【００４０】
なお、上記測定は、中央（光軸上）の光束密度に対して、有効光束径（ＥＤ）の中央±３０％の径内において光束密度が８０％以下となるような、中央の相対強度が高い光束分布を有する光源部１０を用いて行われた。しかし、光源部の仕様を変えながら行った測定の結果、中央領域が周辺領域よりも強い光量の光束を出射する光源部であれば、その程度によらず、条件１〜５は有効であることが確認された。
上述の配光補正光学素子の配光補正の効果は、中央部のパワーを強くしたり（焦点距離を短く）、より光源に近い位置に配設したりすることによって得られるが、集光性能とのトレードオフの関係にある。上記条件を満足する範囲では集光性能を確保しながら広配光が得られる。【００４１】
あるいは、配光補正光学素子を入れていない状態での集光光学系の集光特性をオーバーコレクション気味にして、配光改善素子を入れた状態での中央部の光束の集光位置と周辺部の光束の集光位置とのズレを小さくすることによって効率を確保することができる。【００４２】
以上の説明のように、光源装置１は広配光特性を有する。また、公知の光源装置のインテグレータ部の複数のレンズは、いずれも複雑形状であり、かつ、耐熱性が要求されるため、高価なガラスレンズを複数枚、使用する必要があり、レンズ同士のアライメントに精度を要するものであった。さらに、インテグレータ部を有する光源装置の小型化は容易ではなかった。これに対して光源装置１では、補正素子２０が、１枚のレンズ部材からなるために、小型化および低コスト化が可能である。【００４３】
＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態の光源装置１Ａについて説明する。本実施の形態の光源装置１Ａは第１の実施形態の光源装置１と類似しているため、同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。【００４４】
図９に光源装置１Ａの光学系の構成を示す。光源装置１の集光光学系３０ＡはレンズＬ６、Ｌ８、Ｌ１０を有する。すなわち、リレー光学系の集光光学系３０に比べて構造が簡単で小型化が可能である。また、光源装置１は、フィルタとして、１枚の赤外線／紫外線カットフィルタ１５Ｃを有する。【００４５】
以下の表３に、光源装置１Ａを構成する光学部材の数値データ等を示す。
【表３】
2011155292.tif 000005
【００４６】
光源装置１Ａの光学部材は以下の構成である。【００４７】
光源部１０Ａの有効光束の径（ＥＤ）：３０ｍｍ
補正素子２０Ａの外形（ＲＤ）：３８ｍｍ（表２：ＥＲ４×２）
補正素子２０Ａの中央領域の径（Φ）：８ｍｍ
補正素子２０Ａの中央領域のｒ（ｒ６）：−３３．１ｍｍ  （表２：＊２）
補正素子２０Ａの周辺領域のｒ（ｒ６Ａ）：∞  （表２：＊２）
補正素子２０Ａの中央領域の焦点距離：ｆｃ＝−７０．０ｍｍ
集光光学系３０Ａの焦点距離：ｆ＝２２．９ｍｍ
集光光学系３０Ａの前側焦点位置Ｆ１：光源部１０の出射面（Ｌ１）から４７．７ｍｍ
補正素子２０Ａの配置位置：光源部１０の出射面（Ｌ１）から３６．４ｍｍ
接続するライトガイド２ＤＡの径（ＬＤ）：２．２ｍｍ
図１０に、光源装置１Ａのコネクタ部４０における配光特性を示す。図１０において（Ａ）は上記構成の光源装置１Ａの配光特性であり、（Ｂ）は補正素子２０Ａを配置しなかった場合の配光特性である。【００４８】
図１０に示す配向特性では、光量は最高光量で規格化しているが、（Ａ）光源装置１Ａの場合の光量は、７７２ルーメンだったのに対して、（Ｂ）補正素子なしの場合の光量は７５３ルーメンであった。【００４９】
なお、光源装置１Ａにおいては、各パラメータは以下の通りである。【００５０】
補正素子２０Ａの中央領域の焦点距離ｆｃと、集光光学系３０の焦点距離ｆとの比の絶対値、ＦＲ＝ＡＢＳ（-７０／２２．９）＝３．１
補正素子２０Ａの中央領域の径Φの、光源部１０の出射する光束の有効光束径ＥＤに対する値、ＬＲ＝８／３０＊１００＝２７％
補正素子２０Ａの配置位置の、集光光学系３０Ａの焦点距離ｆに対する比、ＳＰ＝（３６．４−４７．７）／２２．９＝−０．４９
＜接続するライトガイド２Ｄの径（ＬＤ）＞
表４に、接続するライトガイド（ＬＧ）２Ｃの径（ＬＤ）を変えた場合の、集光光量（単位：ルーメン）を示す。
【表４】
2011155292.tif 000006
【００５１】
以上の説明のように、光源装置１Ａは、既に説明した（条件２）、（条件３）、（条件４）を満足している。そして、図９に示すように、光源装置１Ａは、広配光特性を有し、集光性能が劣化しにくい。また、光源装置１Ａにおいても、（条件１）〜（条件５）は有効であることが別途確認された。【００５２】
光源装置１Ａは、第１の実施の形態の光源装置１が有する効果を有し、さらに構造が簡単で小型である。【００５３】
＜第３の実施形態＞
次に、第３の実施形態の光源装置１Ｂについて説明する。本実施の形態の光源装置１Ｂは第１の実施形態の光源装置１等と類似しているため、同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。【００５４】
図１１に示すように、光源装置１Ｂは、片面に紫外線カット膜２４が、他方の面に赤外線カット膜２５が形成されている補正素子２０Ｂを有する。言い換えれば、補正素子２０Ｂは、１枚のガラスからなる略平板であるが、配光補正光学機能に加えて、紫外線カットフィルタ機能および赤外線カットフィルタ機能を有する。また、補正素子２０Ｂには、紫外線カット膜／赤外線カット膜が積層形成されていてもよいし、紫外線カット膜２４または赤外線カット膜２５のいずれかのみが形成されていてもよい。【００５５】
紫外線カット膜２４および赤外線カット膜２５は公知の膜を用いることができる。補正素子２０Ｂの中央部の形状は、負のパワーのレンズであるが、凹部２３の深さは浅く、凹部２３の壁面は球面である。このために、紫外線カット膜２４および赤外線カット膜２５の形成方法としても、公知のスパッタ法等の真空成膜法、または溶液塗布法等を用いても、補正素子２０Ｂには、ムラのない均一な膜を形成することができる。光源装置１Ｂは光源装置１、１Ａが有する効果を有し、さらに構成が簡単であるため、小型化が容易である。【００５６】
以上のように本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等ができる。【００５７】
本出願は、２０１０年６月１０日に日本国に出願された特願２０１０−１３３１７０号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されたものとする。
【図１】
2011155292.tif 000007
【図２】
2011155292.tif 000008
【図３Ａ】
2011155292.tif 000009
【図３Ｂ】
2011155292.tif 000010
【図４Ａ】
2011155292.tif 000011
【図４Ｂ】
2011155292.tif 000012
【図５】
2011155292.tif 000013
【図６】
2011155292.tif 000014
【図７】
2011155292.tif 000015
【図８】
2011155292.tif 000016
【図９】
2011155292.tif 000017
【図１０】
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【図１１】
2011155292.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成23年12月1日(2011.12.1)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、ライトガイドに光を供給する光源装置、および前記光源装置を含む内視鏡システムに関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明は、広配光特性を有する小型の光源装置、および前記光源装置を含む内視鏡システムを提供することを目的とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の実施例の光源装置は、中央領域が周辺領域よりも強い光量の光束を出射する光源部と、入射する光束を集光する集光光学系と、前記光源部と前記集光光学部との間に配設され、中央部が周辺部よりも強い負のパワーを有する配光補正光学素子と、を具備する。
また本発明の別の実施例の内視鏡システムは、前記光源装置と、前記光源装置からの光を導光するライトガイドを有する内視鏡と、を含む
【手続補正５】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央領域が周辺領域よりも強い光量の光束を出射する光源部と、
入射する光束を集光する集光光学系と、
前記光源部と前記集光光学部との間に配設され、中央部が周辺部よりも強い負のパワーを有する配光補正光学素子と、を具備することを特徴とする光源装置。
【請求項２】
以下の（式１）を満足することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
（式１）  ２．２＜ＡＢＳ（ｆｃ／ｆ）＜５．５
ただし、ｆｃは、前記配光補正光学素子の中央部の焦点距離であり、ｆは前記集光光学系の焦点距離。
【請求項３】
以下の（式２）を満足することを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
（式２）  ３．０＜ＡＢＳ（ｆｃ／ｆ）＜５．０
【請求項４】
前記配光補正光学素子が、前記集光光学系の前側焦点位置から、（−０．８×ＡＢＳ（ｆ））〜（＋０．３×ＡＢＳ（ｆ））の位置に配設されていることを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
【請求項５】
前記配光補正光学素子の前記中央領域の径が、前記光源部の出射する前記光束の有効光束の径の１５％〜５０％であることを特徴とする請求項４に記載の光源装置。
【請求項６】
前記配光補正光学素子の前記中央領域の径が、前記光源部の出射する前記光束の有効光束の径の２０％〜３０％であることを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
【請求項７】
前記集光光学系が負の焦点距離を有することを特徴とする請求項６に記載の光源装置。
【請求項８】
前記配光補正光学素子の少なくとも片面に紫外線カット膜または赤外線カット膜の少なくともいずれかが形成されていることを特徴とする請求項７に記載の光源装置。
【請求項９】
中央領域が周辺領域よりも強い光量の光束を出射する光源部と、入射する光束を集光する集光光学系と、前記光源部と前記集光光学部との間に配設され、中央部が周辺部よりも強い負のパワーを有する配光補正光学素子と、を具備する光源装置と、
前記光源装置からの光を導光するライトガイドを有する内視鏡と、を含むことを特徴とする内視鏡システム。
【手続補正書】
【提出日】平成24年6月20日(2012.6.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の実施例の光源装置は、中央領域が周辺領域よりも強い光量の光束を出射する光源部と、入射する光束を集光する集光光学系と、前記光源部と前記集光光学系との間に配設され、中央部が周辺部よりも強い負のパワーを有する配光補正光学素子と、前記集光光学系が集光した光束を導光するライトガイトを着脱自在に接続可能なコネクタ部と、を具備する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央領域が周辺領域よりも強い光量の光束を出射する光源部と、
入射する光束を集光する集光光学系と、
前記光源部と前記集光光学系との間に配設され、中央部が周辺部よりも強い負のパワーを有する配光補正光学素子と、
前記集光光学系が集光した光束を導光するライトガイトを着脱自在に接続可能なコネクタ部と、を具備することを特徴とする光源装置。
【請求項２】
以下の（式１）を満足することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
（式１）  ２．２＜ＡＢＳ（ｆｃ／ｆ）＜５．５
ただし、ｆｃは、前記配光補正光学素子の中央部の焦点距離であり、ｆは前記集光光学系の焦点距離。
【請求項３】
以下の（式２）を満足することを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
（式２）  ３．０＜ＡＢＳ（ｆｃ／ｆ）＜５．０
【請求項４】
前記配光補正光学素子が、前記集光光学系の前側焦点位置から、（−０．８×ＡＢＳ（ｆ））〜（＋０．３×ＡＢＳ（ｆ））の位置に配設されていることを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
【請求項５】
前記配光補正光学素子の前記中央領域の径が、前記光源部の出射する前記光束の有効光束の径の１５％〜５０％であることを特徴とする請求項４に記載の光源装置。
【請求項６】
前記配光補正光学素子の前記中央領域の径が、前記光源部の出射する前記光束の有効光束の径の２０％〜３０％であることを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
【請求項７】
前記集光光学系が負の焦点距離を有することを特徴とする請求項６に記載の光源装置。
【請求項８】
前記配光補正光学素子の少なくとも片面に紫外線カット膜または赤外線カット膜の少なくともいずれかが形成されていることを特徴とする請求項７に記載の光源装置。
【請求項９】
中央領域が周辺領域よりも強い光量の光束を出射する光源部と、入射する光束を集光する集光光学系と、前記光源部と前記集光光学系との間に配設され、中央部が周辺部よりも強い負のパワーを有する配光補正光学素子と、を具備する光源装置と、
前記光源装置からの光を導光するライトガイドを有する内視鏡と、を含むことを特徴とする内視鏡システム。
【国際調査報告】
2011155292.tif 000020
2011155292.tif 000021
2011155292.tif 000022
2011155292.tif 000023